Vàng nguyên chất được hình thành trong tự nhiên sâu bên trong trái đất. Nền văn hóa Inca tin rằng vàng là “mồ hôi của mặt trời”.

Giới chuyên gia ước tính trái đất có nhiều vàng đến mức có thể bao phủ mọi tấc đất tới độ sâu 50cm. Nhưng vàng vẫn là kim loại quý hiếm bởi phần lớn vàng chìm xuống lõi trái đất và ở ngoài tầm với của các nhà khai thác.

Lõi trái đất gồm chủ yếu là sắt và nickel. Các nhà nghiên cứu phát hiện điều đó thông qua cách sóng địa chất truyền từ động đất qua lõi. Tuy nhiên, sự tồn tại của khối tạp chất làm thay đổi mật độ sóng nhưng quá khó xác định cụ thể, trừ khi bức xạ của chúng góp phần vào nhiệt độ cao giống như uranium và thorium.

Sự tồn tại của khối tạp chất chứa kim loại quý hiếm vẫn là một bí ẩn. Tuy nhiên, năm 2006, một nhóm nhà khoa học tìm ra cách ước tính số lượng của chúng. Theo họ, một số tiểu hành tinh có thành phần cấu tạo tương tự trái đất do hình thành ở cùng khu vực trên đĩa tiền hành tinh. Thông qua đo thành phần thiên thạch carbon chondrite meteorite đến từ những tiểu hành tinh này, họ có thể tính toán số lượng mỗi nguyên tố có trên trái đất. Trừ đi mật độ đã biết ở lớp vỏ và lớp phủ, nhóm nghiên cứu có thể suy ra số lượng ở lõi trái đất của nguyên tố đó.

Vàng được chế tác thành trang sức

Giáo sư Bernard Wood, nhà địa chất học ở Đại học Macquarie và đồng nghiệp xem xét lịch sử phát triển thuở sơ khai của trái đất, bắt đầu với quá trình hình thành hệ mặt trời cách đây hơn 4,5 tỉ năm và tập trung vào sự ra đời lõi kim loại nóng chảy của trái đất. Theo họ, trái đất có thể được bao phủ bởi đại dương đá nóng chảy sâu hàng trăm kilômét vào thời kỳ này. Đại dương magma này phản ứng với kim loại trong suốt thời gian phát triển hành tinh, chắt lọc nhiều nguyên tố quan trọng, trong đó có vàng và lắng đọng chúng ở phần lõi giàu sắt của trái đất.

Sau khi so sánh vỏ trái đất với thiên thạch, nhóm nghiên cứu nhận thấy trái đất rất giống các thiên thạch về mặt hóa học nhưng lớp vỏ của nó bị mất phần lớn nguyên tố hòa vào sắt như vàng, bạch kim và nickel. Nơi duy nhất để chúng tích tụ là phần lõi nóng chảy.

Dựa trên điều này, Wood và cộng sự có thể tính toán số lượng mỗi nguyên tố hòa lẫn với sắt lỏng và phát hiện hơn 99% vàng trên trái đất nằm ở lõi. Tương tự, các tiểu hành tinh còn tồn tại, đặc biệt là vật thể đại diện cho lõi của vi thể hành tinh, vẫn lưu giữ lượng lớn nguyên tố. Việc tiếp cận chúng khá khó khăn, nhưng vẫn dễ hơn nhiều so với khoan tới lõi. Đó là lý do NASA lên kế hoạch phóng tàu thăm dò tới tiểu hành tinh Psyche trong 2 tháng.

Các bài báo về Psyche thường ước tính giá trị của tiểu hành tinh vào khoảng 10 tỉ tỉ USD, nhưng nếu có sẵn nguồn kim loại quý hiếm lớn như vậy, giá trị của chúng sẽ giảm mạnh. Điều tương tự cũng đúng với giá vàng. Nếu con người có thể đưa tất cả vàng từ lõi lên mặt đất, không ai bỏ tiền mua nó nữa.

Ngoài ra, các nhà khoa học ước tính, có khoảng 1 gram vàng hòa tan trong mỗi 100 triệu tấn nước biển ở Đại Tây Dương và Bắc Thái Bình Dương. Ở một số nơi khác trên thế giới, ví dụ biển Địa Trung Hải, nồng độ vàng có thể cao hơn một chút.

Dù rất loãng, nhưng theo một ước tính cũ của Cơ quan Khí quyển và Đại dương quốc gia Mỹ (NOAA), có tổng cộng khoảng 20 triệu tấn vàng trong nước biển trên trái đất.

Việc xác định giá trị cụ thể của khối lượng lớn như vậy rất khó, hơn nữa, giá vàng cũng thay đổi liên tục. Tuy nhiên, theo một ước tính vào giữa tháng 5-2023, 1 tấn vàng có thể trị giá hơn 57 triệu USD và vàng trong các vùng biển trên thế giới sẽ trị giá hơn 1,14 triệu tỉ USD. Con số đó nghe có vẻ hấp dẫn, nhưng việc khai thác không hề đơn giản. Vàng cực kỳ loãng trong đại dương rộng lớn.

Hiện tại, không có cách nào hiệu quả về chi phí để khai thác vàng từ đại dương và kiếm lợi. Đã có nghiên cứu “phương pháp điện hóa” nhằm chiết xuất vàng từ nước biển. Tuy nhiên, chi phí cho quá trình này lại đắt gấp 5 lần giá trị của số vàng thu được. Một nghiên cứu khác mô tả một vật liệu có thể hoạt động như bọt biển, giúp nhanh chóng chiết xuất một lượng vàng nhỏ từ nước biển, nước ngọt, thậm chí từ bùn thải. Phương pháp này được cho là có thể hút 934 milligram vàng chất lượng tốt chỉ trong 2 phút. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô đến mức đủ để mang lại lợi nhuận vẫn cực kỳ khó. Hiện tại, công nghệ này chỉ được phát triển như một biện pháp để thu hồi lượng nhỏ vàng bị mất trong quá trình sản xuất.

Khai thác vàng

Một khía cạnh khác cần quan tâm là tác động tiềm ẩn đến đa dạng sinh học và hệ sinh thái. Giới chuyên gia chưa rõ chính xác việc khai thác vàng từ biển quy mô lớn sẽ như thế nào, nhưng nhiều khả năng sẽ ảnh hưởng không tốt đến môi trường biển.

Tại Việt Nam, quặng vàng phân bố rải rác ở nhiều nơi với quy mô nhỏ, tổng tài nguyên tính được khoảng vài nghìn tấn và trữ lượng chỉ đạt vài trăm tấn. Đến nay, chúng ta đã phát hiện gần 500 điểm quặng và mỏ vàng gốc (quặng vàng thực thụ và các loại quặng khác có chứa vàng). Trong đó có gần 30 nơi đã được tìm kiếm thăm dò và đánh giá trữ lượng với số lượng khoảng 300 tấn vàng. Hầu hết các mỏ vàng đều tập trung ở miền núi phía Bắc, được phát hiện chính tại Hòa Bình, Hà Giang, Bắc Kạn hoặc Quảng Nam ở miền Trung...

Theo kết quả thăm dò một số loại khoáng sản đã được Hội đồng Đánh giá trữ lượng khoáng sản quốc gia phê duyệt trữ lượng trong 5 năm (2015-2020), cả nước có khoảng 25.084kg vàng gốc.

Vùng có biểu hiện khoáng hóa vàng khá tập trung ở quanh Đồi Bù (Hòa Bình) như Cao Răm, Da Bạc, Kim Bôi... với tổng trữ lượng khoảng 10 tấn. Bên cạnh đó, vùng Thái Nguyên - Bắc Kạn - Cao Bằng có các mỏ Pắc Lạng, Khau Âu (Bắc Kạn), mỏ Bồ Cu (Thái Nguyên) và Nam Quang (Cao Bằng).

Vùng Nà Pái (Lạng Sơn) cũng có trữ lượng vàng khoảng 30 tấn. Mỏ Bồng Miêu và Phước Sơn (Quảng Nam) cùng có trữ lượng vàng lớn. Trong đó, mỏ vàng Bồng Miêu tại Quảng Nam là mỏ vàng có trữ lượng lớn nhất cả nước.

Tường Linh